Els indicis de poblament a la zona de Vinallop més antics trobats fins ara corresponen a enterraments neolítics localitzats al Mas de Xíes i que han estat datats a mitjan Vè mil·lenni abans de Crist. També han estat localitzades restes del Calcolític-Bronze Antic a la Cova Cervereta, situada al barranc de Roé, on fou excavada parcialment una balma amb sepultures.
Tot i així, les restes arqueològiques més conegudes de Vinallop es troben al Pla de les Sitges, conegudes des d'antic a causa de la gran quantitat de dipòsits tallats a la roca fets possiblement per emmagatzemar cereals. La cronologia d'aquest lloc sembla correspondre a l'època ibèrica. De l'època romana s'han documentat alguns enterraments també a la mateixa zona i una làpida funerària a la partida de Mianes dedicada a un personatge anomenat Caius Porcius Seranus i actualment conservada als magatzems del Museu Municipal de Tortosa.
Durant l'època islàmica el poblament va rebre el nom de Vinallop (Ibn Lubb?- fill de Lubb o Llop?) i, de fet, s'hi han fet troballes de ceràmiques andalusines en diversos llocs, com ara al barranc de Pasqualet, cosa que indica l'existència d'un poblament rural dispers durant aquest període, amb algunes almúnies o granges. En aquesta època, possiblement, es va construir la torre situada al costat del camí de Mingana, ara envoltada de restes de construccions del mateix temps.
A partir del moment de la conquesta cristiana de la ciutat de Tortosa (fet de mitjans del segle XII) hi comencem a trobar documents amb el nom de Vinallop llatinitzat (Abinalop) i la informació que ens donen assenyala un ús agrari del territori, amb sèquies (possiblement per regar o desguassar aigües sobreres) i un poblament molt dispers, situat sobretot a la zona baixa de la partida, no gaire lluny del riu Ebre.
A la baixa edat mitjana es devia construir una torre defensiva a l'heretat dels Jordà, una nissaga noble molt poderosa a la Tortosa d'època moderna. Aquesta torre, actualment desapareguda, possiblement fou obrada per controlar el pas del camí que enllaçava Tortosa amb Amposta.
Tot i estar situada en un lloc estratègic de pas, ja que per Vinallop hi passaven els camins que enllaçaven la ciutat de Tortosa amb Amposta i València, no existirà un poblament estable i concentrat fins que a mitjans segle XIX hi haurà el projecte de construcció d'una estació de tren a una zona propera de l'actual placeta de l'església.
Malgrat el relatiu fracàs d'aquest projecte urbanístic, a partir d'aquest moment es comença a aglutinar un petit nucli urbà al voltant de l'església parroquial, dedicada a la Divina Pastora. De forma paral·lela, la construcció del Canal de la Dreta de l'Ebre, posat en funcionament a la dècada dels seixanta del segle XIX, també impulsà un creixement demogràfic a les zones regables d'aquest canal, amb gent provinent sobretot de les zones de secà del nord de l'actual comarca del Montsià (Santa Bàrbara, la Galera...). Aquest augment demogràfic afavorirà la creació en una data indeterminada, però que podem situar a principis del segle XX, d'un centre republicà aglutinador de l'oci de bona part de la població durant aquella època. A la postguerra l'edifici del centre serà convertit en centre escolar, fins que fou enderrocat per obrar en el seu lloc l'edifici de les actuals escoles.
A la dècada dels trenta del segle XX es comença a consolidar un altre petit nucli urbà a la zona alta, dalt la costa, prop d'una antiga venta de viatgers, situada al costat de la carretera en direcció a Ulldecona i València.
La guerra civil de 1936-39 convertiran Vinallop de nou en un punt estratègic, ja que durant nou mesos (abril 1938-gener 1939) serà front de guerra. Record d'aquesta situació són les trinxeres situades prop de l'antic restaurant la Piràmide.
La crisi de l'agricultura tradicional a partir de finals de la dècada dels seixanta del segle XX motivà una clara davallada en el nombre d'habitants, empesos a marxar a viure sobretot al nucli urbà de Tortosa, amb l'objectiu de millorar la seva situació laboral.
A principis dels setanta del segle XX hi hagué un projecte, finalment fracassat, d'establir un gran polígon industrial especialitzat en activitats del sector químic, fet que hagués suposat un gran canvi en les formes de vida de la gent i en l'evolució urbana del barri.
Darrerament, la construcció de nous habitatges, tant a les zones rurals com al nucli de dalt, permeten esperar en un futur proper una certa recuperació demogràfica del lloc, tot i que continua sent la pedania de Tortosa menys poblada.
